Kurzbeschreibung des Projekts

Projektnummer		Einzelprojekte  P21950
Titel		HMGCR und die Peroxisomen
ProjektleiterIn		BERGER Johannes
Bewilligungsdatum		30.06.2009
Universität / Forschungsstätte		Zentrum für Hirnforschung Division of Neuroimmunology, Medizinische Universität Wien
Gebiet(e)
Keywords		HMG-CoA reductase, farnesylation, peroxisome, isoprenoids, cholesterol, organelles
Homepage		http://cbr.meduniwien.ac.at/organisation/dept-pathobiol-nerv-system/home/

Über den Mevalonat-Weg werden Steroide, vor allem Cholesterin und Steroidhormone aber auch Vitamin D, Dolichol, Häm A, Farnesyl und über 50 weiter Produkte gebildet. Ein komplexer Mechanismus der Regulation des Mevalonat-Weges ist für die biologische Verfügbarkeit dieser wichtigen Moleküle verantwortlich. Die 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase (HMG-CoA-Reduktase, HMGCR) hat 8 Transmembran Domänene eine Linker Region und eine Katalytische Domäne, ist das geschwindigkeitsbestimmende Enzym des Mevalonat-Weges und das Ziel der Statine in der Cholesterinspiegel senkenden Medikation. Ob die Peroxisomen, lebensnotwendige Organellen unserer Zellen, an dem Mevalonat-Weg beteiligt sind oder nicht ist stark umstritten. Es gibt zwei Lager die Befürworter und die Gegner. In bereits Publizierten Vorexperimenten konnten wir Hinweise auf eine Bilokalisation der HMGCR Enzymaktivität feststellen: im Peroxisom und im Endoplasmatisches Retikulum (ER). Wir haben eine Hypothese formuliert bei der die meisten Widersprüchlichen Publikationen miteinbezogen werden können. In dieser Hypothese wird unter Bedienungen bei denen die ER lokalisierte HMGCR Abgebaut wird eine kleinere lösliche HMGCR Variante gebildet, die an ihrem neu gebildeten N-Terminus ein Peroxisomales Targeting Signal besitzt. Nun wird diese Variante von dem Rezeptor pex7 gebunden und ins Peroxiosm transportiert. Braun und Goldstein haben bereits gezeigt das eine kleinere lösliche Form der HMGCR funktionell ist. In diesem Projekt werden wir uns nur mit der nHMGCR beschäftingen und diese Hypothese bestätigen oder wiederlegen. Nach subzellulären Fraktionierung von Leber und Niere Homogenaten aus Mäusen aber auch aus Zellkulturen werden wir die verschiedenen Formen der HMGCR unter unterschiedlichen Bedingungen mittels Western Blot und Enzymtests untersuchen. Zudem werden wir das Peroxisomale Lokalisations Signal der löslichen HMGCR mittels fusionskonstrukten, und in vitro Mutagenese untersuchen sowie die Interaktion von HMGCR mit dem Rezeptor Pex7 im "Yeast Two Hybrid" System studieren. Ferner werden wir verschiedene formen der HMGCR im Cytoplasma und im Peroxisom künstlich über expremieren und die Auswirkung auf die Cholesterin Biosynthese und die Proteien Farnesylierung untersuchen. Dieses Projekt wird klären ob sich unter verschieden metabolischen bedingungen HMGCR auch in den Peroxisomen befindet und ob sich eine Peroxisomal lokalisierte HMGCR auch tatsächlich auf den Mevalonat-Weg auswirken kann. Dieses Projekt wird einen wichtigen Aspekt in einem der bedeutensten biochemischn Synthesewege aufklären.